- 1、本文档共58页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
机器设备寿命估算第六章
四、循环应力的特性 (1)交变应力的参数:最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力、应力幅、循环特征。 r=-1,称之为对称循环 循环应力 特点 对称循环应力 循环特征r等于-1;最大应力和最小应力大小相等,符号相反;平均应力等于0;应力幅等于最大应力。 脉动循环应力 循环特征r等于0;应力幅等于平均应力,都等于二分之一最大应力;最小应力等于0。 静应力 循环特征r等于+1;最大应力等于最小应力,等于平均应力;应力幅等于0 。 【小结】疲劳极限的数值不仅和材料有关,还和循环特征有关,对称循环条件下,最容易发生疲劳破坏,相应的疲劳极限值最低,脉动循环好一点,所以,对一种材料的疲劳极限通常用σr表示,r这个下标代表循环特征,具体来说,对称循环时,材料的疲劳极限用σ-1表示,而脉动循环时,材料的疲劳极限用σ0表示,σ-1小于σ0。 (2)疲劳极限曲线 ①A点表示对称循环条件下的疲劳极限; ②B点表示σα接近于0时的疲劳极限; ③C点表示脉动循环的疲劳极限。 【提示1】曲线上各点的疲劳寿命相等,这些曲线也称等寿命曲线。 【提示2】工程上,常将这条曲线简化为ACB折线,或者直接简化为AB直线,虽降低了计算精确度,但更趋于安全。 五、疲劳极限 考虑零件的应力循环特征、尺寸效应、表面状态应力集中等因素的零件疲劳极限如表6-1所示。 表6-1零件疲劳极限σrk 和τrk的计算公式 应力循环情况 弯曲或拉压时的σrk 扭转时的τrk 恒幅对称循环(r=-1) 恒幅脉动循环(r=0) 恒幅不对称循环 注:Kσ、Kτ为有效应力集中系数;εσ、ετ为尺寸系数;β为表面状态系数;ψσ、ψτ为不对称循环系数;r为最小应力σmax与最大应力σmin的比值。 有效应力集中系数K 指在相同试验条件下,光滑试件与有应力集中的试件的疲劳极限之比(其确定方法有实验法和计算法两种)。 尺寸系数ε 在相同情况下,尺寸为d的零件的疲劳极限与标准试件的疲劳极限之比。 表面状态系数β 经过某种加工的零件的疲劳极限与标准试件的疲劳极限之比。表面粗糙度的值高于标准试件时β<1.0;用表面强化方法,如表面热处理和表面冷加工硬化等,可使β大于1.0。 不对称循环度系数Ψ 指应力循环特征对疲劳极限的影响系数,Ψσ、Ψτ分别表示弯曲和扭转时的情况。 【例6-5】某机器中使用的轴,其危险截面上的最大弯曲应力σmax=80Mpa,最小弯曲应力σmin=-80Mpa,该截面的尺寸系数εσ=0.84,表面状态系数β=0.93,有效应力集中系数Kσ=1.88,轴所使用的材料的弯曲疲劳极限σ-1=245Mpa,若规定安全系数[n]=2。试校核该轴是否安全? 『正确答案』 (1)∵σmax=-σmin ∴r=-1 即该轴承受对称循环交变弯曲应力。 (2)轴的对称循环疲劳极限为: (3)该轴段的安全系数 结论:该轴不安全。 【例题·单选题】下列关于疲劳极限曲线(见图)的说法中,错误的是( )。 A.疲劳极限曲线上各点的疲劳寿命相等 B.疲劳极限曲线与纵轴的交点A表示对称循环的疲劳极限 C.疲劳极限曲线与横轴的交点B表示脉动循环的疲劳极限 D.在工程上,常将疲劳极限曲线简化为折线甚至直线,这种简化降低了计算精度,但更趋于安全 六、疲劳损伤积累理论 疲劳损伤积累理论认为,当零件所受的应力高于疲劳极限时,每一次应力循环都会对零件造成一定量的损伤,这种损伤是可以积累的;当损伤积累到临界值时,零件将发生疲劳破坏。 线性损伤积累理论认为,每一次循环载荷所产生的疲劳损伤是相互独立的,总损伤是每一次疲劳损伤的线性累加(帕姆格伦—迈因纳定理)。 损伤率达到100%时,发生疲劳损坏。 令N为以循环数表示的疲劳寿命,上式可以改写为: 【例6-6】某零件承受三种交变载荷P1、P2和P3的作用。对应的应力幅为σ1、σ2和σ3,出现的频率为10%、60%和30%。应力σ1、σ2和σ3单独作用下的疲劳寿命分别为103、104和106次。试计算在上述载荷作用下达到疲劳破坏时的总循环次数。 『正确答案』 即,在上述载荷作用下达到疲劳破坏时的总循环次数为6238次。 【例题·单选题】某零件设计使用寿命10年,设计时考虑两种交变载荷P1和P2,对应的疲劳极限分别为103和105,P1出现的频度为30%,P2出现的频度为70%。而实际使用时,P1出现的频度为70%,P2出现的频度为30%。若每天总使用次数不变,估计零件的实际使用寿命为( )年。 A.1.42 B.3.25 C.4.37 D.6.50 七、疲劳寿命理论的应用
您可能关注的文档
最近下载
- 民营中医医院营销策划.pptx
- 2023-2024年护理学(正高)考试参考题库(真题考点版)带答案解析.docx VIP
- 交管12123学法减分试题库500题(含答案).pdf VIP
- 2024年安徽省芜湖市单招职业适应性测试题库及一套参考答案.docx VIP
- 米家米家智能小厨宝7L S1使用说明书.pdf
- 二年级语文上册《必背古诗、课文、日积月累》.doc VIP
- 特殊作业现场监护人安全培训课件.pptx
- 2024-2030年中国胶原蛋白行业市场深度调研及竞争格局与投资研究报告.docx
- 幼儿园托育托儿所工作人员健康检查表.pdf
- 初中地理中考汇集(中考复习填图训练+地理八上填图题复习专题+重点地图图示).ppt
文档评论(0)